O dispositivo e o princípio de operação de um conversor de torque moderno
Transmissão do carro,  Dispositivo de carro

O dispositivo e o princípio de operação de um conversor de torque moderno

O primeiro conversor de torque apareceu há mais de cem anos. Tendo passado por muitas modificações e melhorias, este método eficiente de transmissão suave de torque é usado hoje em muitas áreas da engenharia mecânica, e a indústria automotiva não é exceção. Dirigir agora é muito mais fácil e confortável, pois não há mais necessidade de usar o pedal da embreagem. O dispositivo e o princípio de operação do conversor de torque, como tudo que é engenhoso, é muito simples.

A história de

Pela primeira vez, o princípio de transferência de torque por recirculação de fluido entre dois impulsores sem uma conexão rígida foi patenteado pelo engenheiro alemão Hermann Fettinger em 1905. Dispositivos que operam com base neste princípio são chamados de acoplamentos fluidos. Naquela época, o desenvolvimento da construção naval exigia que os projetistas encontrassem uma maneira de transferir gradualmente o torque de uma máquina a vapor para enormes hélices de navios na água. Quando fortemente acoplada, a água desacelerou o solavanco das pás durante a partida, criando uma carga reversa excessiva no motor, eixos e suas juntas.

Posteriormente, os acoplamentos fluidos modernizados começaram a ser usados ​​nos ônibus londrinos e nas primeiras locomotivas a diesel, a fim de garantir um arranque suave. E ainda mais tarde, os acoplamentos fluidos facilitaram a vida dos motoristas. O primeiro carro de produção com conversor de torque, o Oldsmobile Custom 8 Cruiser, saiu da linha de montagem da General Motors em 1939.

Dispositivo e princípio de funcionamento

O conversor de torque é uma câmara fechada de formato toroidal, dentro da qual os impulsores de bombeamento, reator e turbina são colocados coaxialmente próximos um do outro. O volume interno do conversor de torque é preenchido com fluido para transmissões automáticas que circulam em um círculo de uma roda para a outra. A roda da bomba é feita no alojamento do conversor e está rigidamente conectada ao virabrequim, ou seja, gira com a velocidade do motor. A roda da turbina é rigidamente conectada ao eixo de entrada da transmissão automática.

Entre eles está a roda do reator, ou estator. O reator é montado em uma roda livre, o que permite que ele gire em apenas uma direção. As pás do reator possuem uma geometria especial, devido à qual o fluxo do fluido retornado da roda da turbina para a roda da bomba muda de direção, aumentando assim o torque na roda da bomba. Esta é a diferença entre um conversor de torque e um acoplamento de fluido. Neste último, não há reator e, consequentemente, o torque não aumenta.

Como funciona O conversor de torque é baseado na transferência de torque do motor para a transmissão por meio de um fluxo de fluido recirculante, sem uma conexão rígida.

Um impulsor de acionamento, conectado ao virabrequim rotativo do motor, cria um fluxo de fluido que atinge as pás de uma roda de turbina oposta. Sob a influência do fluido, ele entra em movimento e transmite o torque ao eixo de entrada da transmissão.

Com o aumento da rotação do motor, a velocidade de rotação do rotor aumenta, o que leva a um aumento na força do fluxo de fluido que carrega a roda da turbina. Além disso, o líquido, retornando pelas lâminas do reator, recebe aceleração adicional.

O fluxo de fluido é transformado dependendo da velocidade de rotação do impulsor. No momento da equalização das velocidades da turbina e das rodas da bomba, o reator impede a livre circulação do líquido e começa a girar graças à roda livre instalada. Todas as três rodas giram juntas e o sistema começa a funcionar no modo de acoplamento de fluido sem aumentar o torque. Com o aumento da carga no eixo de saída, a velocidade da roda da turbina diminui em relação à roda de bombeamento, o reator é bloqueado e novamente começa a transformar o fluxo do fluido.

Vantagens

  1. Movimento suave e partida.
  2. Reduzindo vibrações e cargas na transmissão devido ao funcionamento irregular do motor.
  3. Possibilidade de aumentar o torque do motor.
  4. Não necessita de manutenção (substituição de elementos, etc.).

Contras:

  1. Baixa eficiência (devido à ausência de perdas hidráulicas e conexão rígida com o motor).
  2. Dinâmica deficiente do veículo associada ao custo de energia e tempo para desenrolar o fluxo de fluido.
  3. Alto custo.

Modo de bloqueio

A fim de lidar com as principais desvantagens do conversor de torque (baixa eficiência e baixa dinâmica do veículo), um mecanismo de travamento foi desenvolvido. Seu princípio de operação é semelhante ao da embreagem clássica. O mecanismo consiste em uma placa de bloqueio, que é conectada à roda da turbina (e, portanto, ao eixo de entrada da caixa de engrenagens) através das molas do amortecedor de vibração de torção. A placa possui um forro de fricção em sua superfície. Ao comando da unidade de controle da transmissão, a placa é pressionada contra a superfície interna da caixa do conversor por meio da pressão do fluido. O torque passa a ser transmitido diretamente do motor para a caixa de câmbio sem a participação de fluido. Assim, consegue-se uma redução das perdas e uma maior eficiência. O bloqueio pode ser ativado em qualquer marcha.

Modo deslizante

O travamento do conversor de torque também pode estar incompleto e operar no chamado “modo de escorregamento”. A placa de bloqueio não é totalmente pressionada contra a superfície de trabalho, proporcionando deslizamento parcial da almofada de fricção. O torque é transmitido simultaneamente através da placa de bloqueio e do fluido circulante. Graças ao uso deste modo, as qualidades dinâmicas do carro são significativamente aumentadas, mas ao mesmo tempo a suavidade do movimento é mantida. Os componentes eletrônicos garantem que a embreagem de travamento seja engatada o mais cedo possível durante a aceleração e desengatada o mais tarde possível quando a velocidade é reduzida.

No entanto, o modo de deslizamento controlado tem uma desvantagem significativa associada à abrasão das superfícies da embreagem, que, além disso, estão expostas a efeitos de temperatura severos. Produtos de desgaste entram no óleo, prejudicando suas propriedades de funcionamento. O modo de escorregamento permite que o conversor de torque seja o mais eficiente possível, mas ao mesmo tempo reduz significativamente sua vida útil.

Adicionar um comentário